多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

重金属对酵母菌降解多环芳烃的影响

研究了重金属(Cu2+、Zn2+、Pb3+、Cr3+)对解脂耶氏酵母菌(Yarrowia lipolytica,Tzyx3)生长及其降解多环芳烃(PAHs)的影响。菌落计数表明,经过驯化的酵母在重金属环境中生长较好,Tzyx3对Cu2+和Zn2+耐受力强,对Pb3+和Cr3+也有较好的适应能力。重金属对PAHs降解的影响具有一定的差异性,萘、菲受此影响较少,荧蒽降解率不降反升,而重金属对芘的降解有抑制作用。降解15d后,重金属存在下Tzyx3对PAHs的降解具有较好的效果,萘、菲、荧蒽、芘的降解率分别为89.75%、88.55%、68.40%和64.15%。     

大连市人群对多环芳烃的暴露及健康风险评价

近年来大连市多环芳烃污染日益严重.为研究大连市多环芳烃类有机污染物对居民产生的潜在健康危害,结合大连地区人群状况,采用多介质-多途径暴露模型,评价大连市居民暴露于多环芳烃的暴露量及由此导致的健康风险,分析不同环境介质、暴露介质及暴露途径的风险贡献率,并结合蒙特卡罗方法分析研究过程中的不确定性.在实际评价时,根据大连市的实际情况,选用了部分美国环保局推荐的参数,剩余的评价参数根据国内的相关文献进行了修正.结果表明,大连市居民中男性和女性对环境中多环芳烃的日平均暴露量分别为2.59× 10-4 mg/(kg·d)和2.79×10-4 mg/(kg·d).主要暴露途径是膳食暴露,此外呼吸暴露也占有一定的比重,皮肤暴露作用很小.膳食暴露中对总暴露贡献最大的食品是谷物和蔬菜.相应的男性和女性的健康风险度分别为2.68×10-5a-1和2.90×10-5 a-1,大连市多环芳烃类污染物居民人体健康风险度高于可接受健康风险度标准.大连市女性对多环芳烃的暴露量高于男性,女性健康风险平均值亦高于EPA标准值.大连市多环芳烃人群暴露与天津、北京和兰州相比存在一定的差异.各项参数中,粮食、蔬菜摄食量和相应的多环芳烃(PAHs)残留浓度是影响暴露的重要因素.通过蒙特卡罗模拟得到各年龄段人群对多环芳烃(PAHS)的日均暴露量的分布特征,各输出变量均服从对数正态分布.     

多环芳烃光降解研究进展

概述了多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)在液相、固相和气相介质中的光降解过程及应用定量结构-性质关系(Quantitative Structure-Property Relationships,QSPR)模型预测PAHs光降解的研究进展.在此基础上,对今后一段时期PAHs光降解研究提出几点看法.     

鼠李糖脂对多环芳烃的增溶作用及影响因素研究

生物表面活性剂因其环境友好的特点(可生物降解、低毒和有效增强生物降解)而有利于有机污染土壤的修复.在提高疏水性有机物在水相中的溶解度方面,生物表面活性剂的增溶效果尤为重要.通过试验研究了鼠李糖脂(RL)对多环芳烃(PAHs)菲和芘的增溶作用及溶液pH值、温度和无机盐离子浓度对增溶的影响.根据增溶倍数(Sw*/Sw)、摩尔增溶比(MSR)和胶束-水分配系数(Km)定量描述了RL对PAHs的增溶能力.结果表明,在鼠李糖脂临界胶束浓度(CMC)上下,RL对菲和芘均有增溶能力,尤其是在RL质量浓度超过其CMC时,增溶作用更加明显.Sw*/Sw显著增加,MSR随被增溶物相对分子质量增加而减小.Km随被增溶物疏水性增强而增大.pH值、温度、无机盐离子浓度对RL增溶PAHs的作用具有一定的影响.RL对菲和芘的增溶作用随pH值升高而降低;升高温度使RL对PAHs的增溶作用有所增加;无机盐离子对RL增溶PAHs的影响根据所添加的阳离子种类而异,K+促进RL对多环芳烃的增溶作用,而Ca2+的作用与此相反.     

城市污水中多环芳烃的吸附去除特性研究

以城市污水中3种典型多环芳烃( PAHs)-萘、菲、芘为对象,以无机颗粒(石英砂、高岭土、黄士)和活性污泥为吸附剂,研究了在污水处理过程中PAHs的吸附去除特性及其影响因素.结果表明,无机颗粒物对PAHs的作用以单分子层吸附为主,符合Langmuir吸附等温式,随着温度的升高吸附能力降低,具有放热反应的特征;活性污泥对PAHs的作用以多分子层吸附为主,符合Freundlich吸附等温式,随着温度升高吸附能力增强,具有吸热反应的特征.活性污泥对PAHs的吸附能力高于无机颗粒.PAHs的吸附去除性质与其辛醇/水分配系数密切相关,并存在相互间的竞争吸附.在pH =6.0～ 8.0的范围内,pH值对PAHs吸附效果的影响不明显.     

焦化厂环境粉尘中多环芳烃分布特征的研究

通过超声波萃取和高效液相色谱方法,对炼焦过程粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析。数据显示,炼焦一车间环境粉尘中PAHs的质量浓度最高,达12.00μg/m3。从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,5个点位粉尘样品中共检出14种PAHs;通过对不同粒径的粉尘中多环芳烃的分布特征分析发现,粉尘中PAHs主要集中在10μm以下的粉尘中即PM10中,均超过了75%;环境粉尘中苯并[a]芘的浓度超过了国家规定的污染物排放标准,会对职工的健康产生较大影响。     

加速溶剂萃取-气相色谱质谱法测定土壤中16种多环芳烃研究

为了研究土壤中多环芳烃的含量,排除土壤背景干扰,保证测定数据的准确可靠,研究了萃取剂、萃取温度对萃取效率的影响及不同洗脱液和洗脱速率在Florisil柱净化过程中对方法回收率的影响,结合Florisil固相萃取小柱净化,采用气相色谱-质谱仪(GC-MS)测定土壤中16种多环芳烃。结果表明,多环芳烃(PAHs)质量浓度在10～800μg/L范围内呈良好线性(响应因子的相对偏差小于14. 2%);在2个空白添加质量比(0. 5、10μg/kg)水平下进行回收试验,测得回收率为51. 7%～106. 0%,方法精密度RSD (n=10)为3. 5%～11. 6%,检出限(LOD)为0. 08～0. 24μg/kg,定量限(LOQ)为0. 32～0. 96μg/kg。用该方法考察了6份农田土壤样品,除萘、苊和二苯并[a,h]蒽不易被检出外,其余目标物均被检出,ΣPAHs检出总质量比为10. 92～182. 64μg/kg。该方法具有较高的选择性、灵敏度和准确度,适合土壤中多环芳烃的检测和分析。     

焦化厂环境粉尘中多环芳烃污染危害分析

分别采集某焦化厂办公区、新厂地面站、炼焦一车问、焦炉炉顶、老厂地面站环境中的粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相的方法,测定了总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、苯并[a]芘（BaP）以及美国EPA优控的14种PAHs的浓度,并对照我国环境空气质量标准（GB3095—1996）,分析了焦化厂环境粉尘中多环芳烃的污染状况。由分析可知,焦化厂环境中总悬浮颗粒物TSP的浓度（除了老厂地面站）、可吸入颗粒物PM10的浓度、苯并[a]芘的浓度均超过国家环境空气质量标准规定的限值。通过计算粉尘中多种PAHs相对于苯并[a]芘的等效浓度可知,粉尘中多种PAHs的共同作用,大大提高了粉尘的毒性。     

尼龙6纳米纤维膜富集/固相表面荧光法快速检测水体痕量多环芳烃研究

以静电纺丝法自制的尼龙6纳米纤维膜为吸附材料,建立了快速测定水体痕量多环芳烃(PAHs)的固相表面荧光光谱法(SSF)。将直径为5 cm的尼龙6纳米纤维膜作为滤膜用于抽滤菲、芘、荧蒽的水溶液,将膜自然晾干后置于可变角粉末样品池上,利用荧光分光光度计测量膜表面PAHs的三维固相表面荧光光谱特征,确定最佳激发发射波长,考察荧光强度随溶液初始质量浓度的线性变化关系。结果表明,菲、芘、荧蒽的最大激发发射荧光中心分别位于Ex/Em=255nm/368 nm、Ex/Em=340 nm/376 nm和Ex/Em=290 nm/437 nm处。当抽滤水样体积为500 m L时,菲、芘、荧蒽荧光强度与初始质量浓度之间的标准曲线分别为y=9432.4x+261.1,线性范围为5~500ng/m L;y=753480x+805.51,线性范围为0.2~10 ng/m L;y=9946.06x+603.48,线性范围为10~400 ng/m L,检出限分别为0.973 ng/m L、0.016 2 ng/m L和0.089 6 ng/m L。当质量浓度分别为100 ng/m L、10ng/m L和50 ng/m L时,7次测量的相对标准偏差(RSD)分别为7.1%、2.6%和5.1%,平均值相对误差分别为1%、2%和-0.2%。自来水低中高3个质量浓度的平均加标回收率分别为87.2%~98.2%、101%~120%、85.8%~92.3%。本方法具有简便、经济、灵敏度高等优点,适合于水体痕量PAHs的快速测定。     

普萘洛尔及其光解产物对大型溞的毒性效应

以实验室培养的大型潘为受试生物,参照OECD推荐的化学品对水生生物的标准试验方法,测定了普萘洛尔(PRO)母液及其光解产物对大型溞的急性毒性和21 d慢性毒性,综合评价二者对大型溞的生长繁殖毒性效应.结果表明,PRO母液对大型溞的24 h-LC50和48 h-LC50分别为5.88 mg/L和4.91 mg/L,属高毒物质.PRO对大型溞的安全质量浓度为0.86 mg/L.21 d慢性毒性结果显示,PRO母液对母潘的产溞时间、产溞量、产溞胎数都有显著影响,且效果随PRO质量浓度增加而增加.大型溞F1 (1st)和F1 (3rd)代在恢复条件下的产溞时间无明显影响,但产溞量显著下降.通过GC/MS鉴定,PRO在光解过程中产生5种低相对分子质量有机物,包括萘、萘酚及邻苯二甲酸酐等.随光解时间延长,PRO光解溶液的毒性下降,其对大型溞的毒性效应是PRO母液及其光解产物共同作用的结果.     

沥青烟中16种PAHs组成及毒性当量变化规律研究

因含有“三致作用”的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)类物质,沥青烟对人体健康具有潜在威胁。为更合理评价沥青烟产生的健康风险,基于室内试验对沥青产烟规律进行分析,并采用气相色谱-质谱联用法,对不同温度下产生沥青烟中美国环保署(Environmental Protection Agency, EPA)优先控制的16种PAHs进行了定性定量检测,同时结合等效毒性当量法对沥青烟气毒性当量及其变化规律进行分析。研究表明,在试验温度区间,沥青产烟量随温度升高呈非线性增大的变化趋势,随暴露面积增大呈线性增大的变化趋势。沥青烟中16种优控PAHs质量比随温度升高呈增长的变化趋势,其中,低相对分子质量PAHs增长速率随温度升高显著增大,高相对分子质量PAHs增长速率随温度升高增长较为稳定。在16种PAHs总量中,高相对分子质量PAHs质量比最低,低相对分子质量PAHs质量比最高。16种PAHs的毒性与其质量比相反,高相对分子质量PAHs对沥青烟毒性当量贡献值超过83%,低相对分子质量PAHs对沥青烟毒性当量贡献值低于4%,几乎可忽略不计。降低产烟温...     

煤矸石自燃过程中多环芳烃含量的变化研究

采用室内模拟实验的方法,综合分析了煤矸石堆积自燃过程中多环芳烃(PAHs)含量的变化规律。研究发现,煤矸石自燃过程中,PAHs的生成与散失同时存在。较低的温度(60℃)对多环芳烃的生成具有一定的促进作用;500℃之后,PAHs全部散失或者降解为小分子物质,含量几乎为0。单个PAH的含量变化与总含量基本一致,仅是某一个PAH在不同温度下在总含量中所占的比例不同。自燃过程中高环的PAHs可能生成低环的PAHs使其含量增加。     

某自来水厂水源多环芳烃污染分析

采用Oasis HLB柱固相萃取前处理和气相色谱/质谱联用仪的分析方法,研究了中国南方某城市自来水厂的水源中多环芳烃的污染分布与来源.结果表明,该地区水域中存在多环芳烃的轻度污染.多环芳烃的分布随季节有一定变化,夏季丰水期16种检测多环芳烃总浓度约是春季的两倍.多环芳烃污染以二、三环芳烃为主,主要由于石油排污造成,但仍有部分来源于不完全燃烧热解的五环芳烃检出.5个采样点样品中多环芳烃总量均未超出相关标准,但春季采样苯并[a]芘浓度超出我国饮用水源标准,需要继续进行监测和控制.     

新疆某石化企业周边土壤中多环芳烃调查与评价

本文以新疆某石化企业周边土壤作为调查对象,分析其中16种多环芳烃的含量,分析结果表明,该石化企业周边土壤中多环芳烃的含量处于安全水平。     

炼焦粉尘中多环芳烃分布规律的研究

分别采集某焦化厂新、老厂地面站,炼焦焦炉和成品焦仓的4个排放筒粉尘样品,通过超声波萃取和高效液相色谱的方法,对炼焦过程中几个排污节点排放粉尘中富含的多环芳烃(PAHs)进行了分析.数据显示:炼焦焦炉排放筒中PAHs的质量浓度最高,达86.95μg·m~(-3);新厂地面站排放筒中PAHs的质量浓度最低,为6.09μg·m~(-3);从粉尘中PAHs单组分的分布特征来看,4个点位粉尘样品中共检出14种PAHs,菲和荧蒽的含量均很高,其中炼焦焦炉排放简粉尘中苯并[b]荧蒽的含馈最高;4个样品粉尘中不同环数PAHs的分布规律为,主要以低环数的PAils为主,仅炼焦焦炉排放筒中的分布规律不一致,以高环数的PAHs为主;从排放筒排放物污染水平分析,以炼焦焦炉排放筒最为突出,粉尘的质量浓度为国家3级标准的75.7倍,苯并[a]芘的质量浓度介于1级和2级标准之间.可见,焦化厂排放物对环境的污染严重,而炼焦过程中产生的多环芳烃对环境的污染更甚.     

支持向量机对多环芳烃毒性的定量构效预测

为了实现多环芳烃(PAHs)毒性的有效预测,提出应用定量构效技术对多环芳烃的空气-正辛醇分配系数(KOA)和致癌性进行预测。应用分子描述符和试验值确立构效关系,采用支持向量机算法(SVM)和人工神经网络算法(ANN)分别建立了PAHs的KOA回归预测模型和致癌性分类预测模型。利用网格划分(GS)、遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)对SVM进行参数寻优。应用均方误差(MSE)、拟合决定系数R2和分类准确率(Accuracy)分别对模型进行了验证与评价。结果表明,最佳回归预测模型GS-SVR的MSE为0.059 7,R2为0.913 0;最佳分类预测模型GA-SVC的Accuracy为95%。研究表明:应用SVM所建两种模型的稳定性和预测能力都优于应用ANN建立的模型;参数优化后模型的稳定性和预测能力得到了提高。     

西安市冬季大气颗粒物中多环芳烃的分布特征

对西安市不同功能区大气颗粒物中13种优控多环芳烃(PAHs)的研究表明,西安市冬季大气颗粒物中PAHs污染严重,各采样点13种PAHs总浓度(∑PAHs)为121.61～302.25 ng/m3,平均浓度为188.44 ng/m3,其中强致癌的苯并[a]芘(BaP)平均浓度为12.63 ng/m3;不同功能区大气颗粒物中PAHs和BaP的浓度分布存在明显差异,∑PAHs浓度依次为:交通繁忙区＞学生公寓(燃煤排放明显)＞农业开发区＞高新产业开发区＞商业区＞校园,BaP浓度:交通稠密区＞农业开发区＞环工学院(学校教师的停车场)＞商业区＞学生公寓＞高新产业开发区;不同功能区大气颗粒物中,中高环PAHs含量占优势,不同环数PAHs占总量的比例顺序为4环(38.64%)＞5环(25.17%)＞6环(18.83%)＞3环(10.25%).     

大连市饮用水中多环芳烃的概率致癌风险评价

饮用水中多环芳烃(PAHs)的水平及其致癌风险直接关系到居民的身体健康.考察了大连市饮用水中14种典型PAHs的质量浓度,并应用概率致癌风险分析方法评价饮用水中PAHs对不同年龄段和性别人群的致癌风险.结果表明:饮用水中基于苯并(a)芘的毒性当量为3.6 ng/L,低于国家饮用水标准.对儿童和青年,饮用水中PAHs引起的累积概率为90%的致癌风险分别为6.2×10-7和7.4 ×10-7,低于美国环保局建议的致癌风险值10-6,且性别间的差异很小;对成年人,累积概率为90%的致癌风险为1.7×10-6,饮用水中PAHs对成年人具有潜在的致癌风险,并且女性大于男性.同时分析了影响概率致癌风险评价的主要因素,其中饮用水中PAHs毒性当量的变化对致癌风险评价结果影响最大.